上空からのレーザー照射で樹木下の地形を計測
森など、カメラによる解析が難しい現場で、樹木等の障害物下部の地形を解析するためには、レーザー光での計測を行います。災害後の森林での地形の変化などを正確に素早く計測することが可能なため、地震や噴火で現場判断を行うための計測などでも用いられています。
樹木下計測の事例
航空法の全国事前申請済み - 安全に計測開始
弊社では多くの災害案件の解決のため現場に急行しています。災害時には迅速な対応が必要になります。低空・夜間・DID地区可でも、即飛行できりるようにしておくために、航空法の全国年間申請を行っております。一刻を争う飛行計測でも、事前申請で時間をとられることはありません。
航空法について
障害を反射、地面までのパルス解析
高性能小型UAVにレーザとGNSSアンテナ/IMUを搭載することで可能になった高密度地形測量の技術を用い、上空から樹木下の地形を高精度で計測することを可能にしました。
レーザー光で取得できる仕組み
レーザ光は、樹木や地表面で反射します。レーザスポットは点ではなく円形の面で、樹冠にあたって反射するだけでなく色々なところで反射し最後に地表で反射します。
樹木も地面も計測可能
樹木等の最初に反射してくる光をファーストパルス、地表面で最後に反射するものをラストパルス、その間で反射するものをアザーパルスといい、それぞれの高さを検出できます。
1秒間に500,000発
レーザー光は、1度の発射で複数の反射点を計測できます。地面までの障害物を上空から1秒間に500,000発（最大測定レート時）発射を行うことで地形を細かく立体データ化することができます。
15分間で 10ヘクタールの計測
最長920mの測定距離と自律飛行機能により、効率的に広範囲のデータ取得が行えます。これにより、作業時間の短縮・コストの削減が可能になります。
計測データを3Ｄ化し解析
着陸後レーザーシステムからデータを取り出し、30分で三次元データを生成できます。現場で即座に、樹木下部の地形の状況を判断していただくことが可能です。
樹木除去前後の3D化したデータの比較
実際の樹木除去前データが左図です。樹木に覆われていて地面の形状を確認することができません。そして、右図がレーザーで上空から解析したデータを元に樹木のみを除去し、地形を確認できる状態にした3Dデータになります。いかがでしょうか、除去を行うことで、細かな地形の形や、危険度を判断できる地盤のひび割れまで、確認を行うことができるデータに成形することができていることがわかると思います。着陸後30分で地形を解析できることで、災害現場などでの迅速な判断をするための材料としても活用されてれています。
UAVと有人航空機との違い
| ＵＡＶレーザ | 航空レーザ | |
| 飛行高度 | 低い対地高度で可能 | 高い対地高度 |
|---|---|---|
| 費用 | 安価 | 高価 |
| 点群密度 | 400点(1㎡) | 4点(1㎡) |
| 急斜面 | ○ | × |
| 現地での解析 | ○ | × |
| 飛行時間 | 朝・昼・夕・夜間 | 昼 |
| 雨天飛行 | ○ | × |
| 樹冠構造の把握 | ○ | × |
レーザー計測と撮影計測
| レーザー計測 | 撮影計測 | |
| 樹林下の計測 | ○ | × |
|---|---|---|
| 計測時間 | 15分(10ha) | 45分(10ha) |
| モデリング必要時間 | 10分 | 300分 |
| 周囲の明るさ | 制限なし | 昼間のみ |
| 最小計測サイズ | 1mm | 10mm |
| 飛行時間 | 朝・昼・夕・夜間 | 昼 |
| 移動物のエラー | なし | あり |
| 樹冠構造の把握 | ○ | × |
機体のスペックspider LX8
| 機体サイズ | 120×110×163×56 |
|---|---|
| 最長測定距離 | 920m |
| レーザクラス | アイセーフクラス１ |
| 自律航行 | 衛星測位可能なエリアで可能 |
| フライト重量 | 全装重量27.5kg（機体のみ 11.5kg） |
| 最大有効測定レート | 50万測定/秒 |
|---|---|
| 視野角（FOV） | 330° |
| 取得パルス | オンライン波形解析 |
| フライトタイム | ≦18分 |